(57)【要約】  エンベロープ・トラッキング方式の増幅回路１において、入力に対して出力が遅延する時間を調整するための有限個数の調整値を有し、増幅器（１００）に到達する入力信号及び電源電圧の相互の時間差を、当該調整値の選択により調整可能なタイミング調整部（１Ｂ）と、入力信号としてのテスト信号を所定周期で繰り返し送出可能なテスト信号出力部（１０８）と、テスト信号のｋ（任意の自然数）周期ごとにタイミング調整部（１Ｂ）における調整値を異なる値に変更させながら、増幅器（１００）のｍ（ｋ以下の任意の自然数）周期の出力電力を順次測定し、ｍ周期の出力電力の総和（又は平均）が最大になる調整値を探索して、当該調整値をタイミング調整部（１Ｂ）に設定する調整値決定部（１０９）とを設けた。
2011125261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の電力を増幅する増幅器と、
前記入力信号に基づいて変調された電源電圧を、前記増幅器に付与する電源変調部と、
入力に対して出力が遅延する時間を調整するための有限個数の調整値を有し、前記増幅器に到達する前記入力信号及び電源電圧の相互の時間差を、当該調整値の選択により調整可能なタイミング調整部と、
前記入力信号として所定のテスト信号を所定周期で繰り返し送出可能なテスト信号出力部と、
ｋは任意の自然数、ｍはｍ≦ｋを満たす任意の自然数とした場合において、前記テスト信号のｋ周期ごとに前記タイミング調整部における前記調整値を異なる値に変更させながら、前記増幅器のｍ周期の出力電力を順次測定し、ｍ周期の出力電力の総和又は平均が最大になる調整値を探索して、当該調整値を前記タイミング調整部に設定する調整値決定部と
を備えたことを特徴とする増幅回路。
【請求項２】
前記テスト信号は、テスト時以外の通常運用時の入力信号が有する周波数帯域と同じ周波数帯域を有する請求項１記載の増幅回路。
【請求項３】
前記増幅器における入出力の歪特性を打ち消す逆歪特性を入力信号に付加する機能を有する歪補償部が設けられており、
前記テスト信号出力部は、当該増幅回路としての初期設定時に前記歪補償部の機能を休止させた状態で、前記テスト信号の送出を行う請求項１又は２に記載の増幅回路。
【請求項４】
前記調整値決定部は、前記ｍ周期分の出力電力を記憶可能な記憶部を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の増幅回路。
【請求項５】
前記テスト信号は１周期内に、同じ繰り返しにならない信号のみを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の増幅回路。
【請求項６】
増幅回路を搭載した無線通信装置であって、当該増幅回路は、
入力信号の電力を増幅する増幅器と、
前記入力信号に基づいて変調された電源電圧を、前記増幅器に付与する電源変調部と、
入力に対して出力が遅延する時間を調整するための有限個数の調整値を有し、前記増幅器に到達する前記入力信号及び電源電圧の相互の時間差を、当該調整値の選択により調整可能なタイミング調整部と、
前記入力信号として所定のテスト信号を所定周期で繰り返し送出可能なテスト信号出力部と、
ｋは任意の自然数、ｍはｍ≦ｋを満たす任意の自然数とした場合において、前記テスト信号のｋ周期ごとに前記タイミング調整部における前記調整値を異なる値に変更させながら、前記増幅器のｍ周期の出力電力を順次測定し、ｍ周期の出力電力の総和又は平均が最大になる調整値を探索して、当該調整値を前記タイミング調整部に設定する調整値決定部と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として無線通信装置において、信号電力を増幅するために使用される増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話の基地局に設置される無線通信装置には、高出力増幅器（ＨＰＡ: High Power Amplifier）が使用される。このような増幅器に関しては、その電力効率を高めるため、入力されるＲＦ信号の包絡線を用いて電源電圧（ドレイン電圧）を変調するエンベロープ・トラッキング方式（電源変調方式若しくはバイアス変調方式ともいう。）が提案されている（例えば、非特許文献１，２参照。）。この方式では、増幅器の電源電圧はＲＦ信号の包絡線に合わせてダイナミックに変化するので、ＲＦ信号の振幅が小さいときは増幅器の動作電力が抑制され、その結果、電力効率が向上する。【０００３】
上記のようなエンベロープ・トラッキング方式の増幅器では、ＲＦ信号と、その包絡線で変調された電源電圧とが、互いに同期して増幅器に到達し、タイミングのずれがないことが重要である。このタイミングのずれは主として電気長の差に起因するものであり、従って、電気長に配慮してずれを抑制するように回路設計が行われる。【０００４】
しかしながら、実際にはさらに細かいレベルで製品ごとのばらつきが生じ、タイミングのずれが生じる。そのため、意図した電力効率の向上が得られず、増幅器の入出力特性に歪が生じる。一方、そのようなタイミングのずれを解消するには、まず、現在どの程度のずれを生じているかを測定することが考えられるが、そのような測定を行うこと自体が容易ではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Donald F. Kimball, et al., "High-Efficiency Envelope-Tracking W-CDMA Base-Station Amplifier Using GaN HFETs", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 54, No. 11, November 2006
【非特許文献２】Feipeng Wang, et. al., “Design of Wide-Band Envelope-Tracking Power Amplifiers for OFDM Applications”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.53, No.4, April 2005
【発明の概要】
【０００６】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、エンベロープ・トラッキング方式で使用される増幅器に対して付与される入力信号と電源電圧との同期を容易に実現する増幅回路を提供することを目的とする。
【０００７】
（１）本発明の増幅回路は、入力信号の電力を増幅する増幅器と、前記入力信号に基づいて変調された電源電圧を、前記増幅器に付与する電源変調部と、入力に対して出力が遅延する時間を調整するための有限個数の調整値を有し、前記増幅器に到達する前記入力信号及び電源電圧の相互の時間差を、当該調整値の選択により調整可能なタイミング調整部と、前記入力信号として所定のテスト信号を所定周期で繰り返し送出可能なテスト信号出力部と、ｋは任意の自然数、ｍはｍ≦ｋを満たす任意の自然数とした場合において、前記テスト信号のｋ周期ごとに前記タイミング調整部における前記調整値を異なる値に変更させながら、前記増幅器のｍ周期の出力電力を順次測定し、ｍ周期の出力電力の総和又は平均が最大になる調整値を探索して、当該調整値を前記タイミング調整部に設定する調整値決定部とを備えたものである。
【０００８】
上記のように構成された増幅回路では、増幅器に到達する入力信号と電源電圧との相互の時間差すなわちタイミングのずれを測定しようとするのではなく、タイミングのずれと増幅器のｍ周期分の出力電力との関係に着目して、当該出力電力の総和又は平均が最大になる調整値を探索し、その調整値をタイミング調整部に設定するようにした。これにより、タイミングのずれは解消される。また、所定のテスト信号を繰り返し送出することで、ｍ周期分の出力電力の総和又は平均を正確に比較することができる。
【０００９】
（２）また、上記（１）の増幅回路において、テスト信号は、テスト時以外の通常運用時の入力信号が有する周波数帯域と同じ周波数帯域を有することが好ましい。
この場合、テスト信号に基づくタイミング調整の精度、及び、調整の容易さを、それぞれ適切に確保することができる。仮にテスト信号の周波数帯域が通常運用における入力信号の周波数帯域より広いと、精度が向上するが調整が困難になり、逆に、狭いと、調整は容易になるが精度が低下する。
【００１０】
（３）また、上記（１）又は（２）の増幅回路において、増幅器における入出力の歪特性を打ち消す逆歪特性を入力信号に付加する機能を有する歪補償部が設けられており、テスト信号出力部は、当該増幅回路としての初期設定時に歪補償部の機能を休止させた状態で、テスト信号の送出を行うものであってもよい。
この場合、（ａ）歪補償部を動作させる前に、まずタイミング調整を行って調整値の初期値を適切に設定し、（ｂ）通常運用時には歪補償部の処理によって増幅器の入出力特性における歪を除去することができる。（ａ）の処理無く（ｂ）の処理を実行しようとすると、適切な歪補償の特性を見つけることに長い時間を要するが、（ａ）の処理を先に行うことによりタイミング調整の初期値が適切に設定されているので、（ｂ）の処理では適切な歪補償を迅速に行うことができる。
【００１１】
（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかの増幅回路において、調整値決定部は、ｍ周期分の出力電力を記憶可能な記憶部を含むことが好ましい。
この場合、ｋ周期の信号に対してどこから取得を開始しても、ちょうどｍ周期分の出力電力を取得することができ、ｍ周期分を監視しながら（数えながら）取得する必要が無い。
【００１２】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかの増幅回路において、テスト信号は１周期内に、同じ繰り返しにならない信号のみを含むものであることが好ましい。
この場合、１周期内で同じ波形が繰り返されることもないので、テスト信号の１周期とは、１周期分の長さ（時間）にわたる信号を認識できればよく、１周期の始点・終点を認識する必要はない。そのため、テスト信号出力部と調整値決定部とで同期をとらなくてもよい、ということになる。従って、タイミング調整の処理が容易である。
また、最大電力となる調整値の候補が複数現れることが無く、最大電力となる調整値の探索が容易である。
なお、同じ繰り返しにならない信号のみを含むことに加えて、テスト信号の１周期内に、ピークが１箇所で出現する場合には、タイミングのずれに対して出力信号の変化が顕著に現れるため、さらに精度良く調整を行うことができる。
【００１３】
（６）一方、本発明の無線通信装置は、上記（１）の増幅回路を搭載したものである。
このような無線通信装置は、増幅回路においてエンベロープ・トラッキング方式で使用される増幅器に対して付与される入力信号と電源電圧との同期を容易に実現することができる。従って、無線通信装置の電力効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る増幅回路を示すブロック回路図である。
【図２】入力電力と出力電力との関係における条件１を示すグラフである。
【図３】入力電力と出力電力との関係における条件２を示すグラフである。
【図４】入力電力と出力電力との関係における条件３を示すグラフである。
【図５】入力電力と出力電力との関係における条件５を示すグラフである。
【図６】入力電力と出力電力との関係における条件（１＋３＋６）を示すグラフである。
【図７】タイミング調整の処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】無線基地局の無線通信装置と、端末装置としての無線通信装置とを有する無線通信システムの構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
《無線通信装置》
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図８は、無線基地局の無線通信装置ＳＴと、端末装置としての無線通信装置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とを有する無線通信システムの構成図の一例である。無線通信装置ＳＴは、無線信号を送信するための送信機Ｓ、無線信号を受信するための受信機Ｒ、及び、送受信信号の処理を行う処理部Ｐを備えている。無線通信装置Ｔ１〜Ｔ３も基本的に同様の内部構成を備えている。
【００１６】
上記送信機Ｓは、線形変調信号を送信するものであり、線形変調信号を増幅する増幅回路１を有している。また、上記受信機Ｒは、線形変調信号を受信するものであり、線形変調信号を受信して増幅するための増幅回路１を有している。増幅回路１の基本的構成は、送信機Ｓ及び受信機Ｒ共に同様であるので、以下、送信機Ｓの増幅回路１を代表例として説明する。
【００１７】
《増幅回路》
図１は、本発明の一実施形態に係る増幅回路１を示すブロック回路図である。増幅器（ＨＰＡ）１００には、電源変調部１Ａにより、入力信号（デジタル信号）に基づいて変調された電源電圧（以下、ドレイン電圧という。）が付与される。この電源変調部１Ａは、入力信号を検波してエンベロープ信号を取り出す検波部１０１と、入力に対して出力が遅延する時間を調整するためのタイミング調整部１０３と、エンベロープ信号に対して電力‐電圧変換を行う電力‐電圧変換部１０２と、最終的にＤ／Ａ変換を行って増幅器１００にドレイン電圧を付与する電圧制御部１０４とを備えている。
【００１８】
一方、入力信号が増幅器１００にゲート信号として付与されるまでの経路には、入力に対して出力が遅延する時間を調整するためのタイミング調整部１０６と、増幅器１００の歪特性の補償を行うための歪補償部（ＤＰＤ：Digital Pre-Distorter）１０５と、Ｄ／Ａコンバータ１０７とが設けられている。歪補償部１０５は、増幅器１００の入出力信号を監視して（歪補償のための出力監視回路については図示を省略している。）、その入出力信号から増幅器１００の入出力特性を把握する。そして、歪補償部１０５は、歪んだ入出力特性の逆特性を、入力信号に付加することで、増幅器１００における歪を打ち消す。
【００１９】
上記２つのタイミング調整部１０３，１０６はそれぞれ、例えばＦＩＲフィルタを構成するデジタルフィルタであり、振幅を変えることなく適切に位相調整を行って、信号を所定時間遅延させる処理を行うことができる。タイミング調整の調整値として選択できる値は多数用意されており、ゲート側のタイミング調整部１０６の調整値ｄ１は、０〜α（αは整数）の（α＋１）個のうちいずれかに設定可能である。また、ドレイン側のタイミング調整部１０３の調整値ｄ２は、０〜β（βは整数）の（β＋１）個のうちいずれかに設定可能である。例えば、α、βの値は、１２７、２５５等の（２のべき乗−１）で表わされる。
【００２０】
すなわち、タイミング調整部１０３，１０６は、入力に対して出力が遅延する時間を調整するための有限個数の調整値を有し、増幅器１００に到達する入力信号としてのゲート信号と、ドレイン電圧との相互の時間差を、これら調整値ｄ１，ｄ２の選択により調整可能とするものである。
なお、タイミング調整部は基本的には、ゲート側・ドレイン側のいずれか一方のみに設けてもよいが、より精密な調整を実現する一例として、本実施形態では、増幅器１００のゲート側及びドレイン側の双方に設けた２つのタイミング調整部１０３，１０６によって、増幅器１００に到達するゲート信号とドレイン電圧との同期をとるタイミング調整部１Ｂが構成されている。
【００２１】
増幅器１００の出力する電力は、方向性結合器１１１により検出され、Ａ／Ｄコンバータ１１２を経て調整値決定部１０９に与えられる。調整値決定部１０９は内部に記憶部（メモリ）１１０を有しており、増幅器１００が出力する電力のデータを逐次記憶することができる。調整値決定部１０９は、２つのタイミング調整部１０３，１０６に対して、選択すべき調整値ｄ１、ｄ２を指示する機能を有する。
【００２２】
テスト信号出力部１０８は、所定のテスト信号を入力信号の電路に送出することができる。但し、テスト信号は、通常運用の前（通信を行う前の稼働初期）における初期設定時に、擬似的な入力信号として送出される。テスト信号出力部１０８は、調整値決定部１０９からの指示により、テスト信号を送出する。また、調整値決定部１０９は、歪補償部１０５に対して、歪補償の動作を行うか否かを指示することができる。
【００２３】
テスト信号は、所定周期で繰り返し送出される。このテスト信号は、テスト時以外の通常運用時の入力信号が有する周波数帯域と同じ周波数帯域を有する。これにより、テスト信号に基づくタイミング調整の精度、及び、調整の容易さを、それぞれ適切に確保することができる。仮にテスト信号の周波数帯域が通常運用における入力信号の周波数帯域より広いと、精度が向上するが調整が困難になり、逆に、狭いと、調整は容易になるが精度が低下する。
【００２４】
また、テスト信号は１周期内に、同じ繰り返しにならない信号のみを含んでおり、１周期内に同じ波形が繰り返されることはない。この場合、テスト信号の１周期とは、１周期分の長さ（時間）にわたる信号を認識できればよく、１周期の始点・終点を認識する必要はない。そのため、テスト信号出力部１０８と調整値決定部１０９とで同期をとらなくてもよい。従って、タイミング調整の処理が容易である。なお、同じ繰り返しにならない信号のみを含むことに加えて、テスト信号の１周期内に、ピークが１箇所で出現することが好ましい。この場合、タイミングのずれに対して出力信号の変化が顕著に現れるため、さらに精度良く調整を行うことができる。
上記テスト信号はデジタル信号であり、[ｘ0，ｘ1，・・・，ｘn-1]と表わされる。例えば（ｎ−１）は８１９１（＝２13−１）である。
【００２５】
上述の増幅回路１の構成要素のうち、増幅器１００並びにその周辺でアナログ信号を扱う電圧制御部１０４、Ｄ／Ａコンバータ１０７、Ａ／Ｄコンバータ１１２及び方向性結合器１１１を除く他の要素は、デジタル回路要素であり、例えばＤＳＰによってソフトウェアで構成することができる。デジタル回路要素については、機能上の要素の存在を示すものであり、各要素は必ずしも分離独立したものでなくてもよい。
【００２６】
上記のように構成された増幅回路１において、タイミング調整が既に完了しているとすると、入力信号には歪補償部１０５で歪（Pre-distortion）が付加される。歪が付加された入力信号は、タイミング調整部１０６に設定された調整値の遅延処理を受けた後、アナログ信号に変換され、ゲート信号として増幅器１００に到達する。一方、入力信号から検波部１０１において得られたエンベロープ信号はタイミング調整部１０３に設定された調整値の遅延処理を受けた後、電力−電圧変換部１０２で電圧信号に変換され、電圧制御部１０４でアナログのドレイン電圧に変換され、増幅器１００に到達する。タイミング調整によってゲート信号とドレイン電圧の到達のタイミングは同期し、エンベロープ・トラッキング方式で増幅器１００を動作させることができる。
【００２７】
《タイミング調整の根拠となる理論》
次に、タイミング調整について詳細に説明する。結論から先に述べると、本実施形態においては、タイミングの一致すなわち、増幅器１００に到達するゲート信号とドレイン電圧とが互いに同期しているとき、増幅器１００の出力が最大になる、という理論に基づいてタイミング調整を行う。まず、この理論から説明する。
【００２８】
増幅器１００の入力電力をｕ、出力電力をＰ、ドレイン電圧をＶ、増幅特性をＧとするとき、Ｐ＝Ｇ（Ｖ，ｕ）である。この増幅特性Ｇが有する具体的特性として以下の３つの条件を仮定することができる。図２〜４は、入力電力ｕと出力電力Ｐとの関係を示すグラフである。
［条件１］
条件１は、図２を参照して、ｕsat＞ｕ1＞ｕ2（ｕsatは飽和領域、ｕ1，ｕ2は非飽和領域）の関係を満たす全てのｕについて、出力電力が、Ｇ（Ｖ，ｕ1）＞Ｇ（Ｖ，ｕ2）の関係を満たすことである。すなわち、非飽和領域では入力電力の増加に応じて出力電力が単調に増加すること、である。
【００２９】
［条件２］
次に、条件２は、図３を参照して、ｕ＞ｕsatを満たす全てのｕについて、出力電力が、Ｇ（Ｖ，ｕ）＝Ｇ（Ｖ，ｕsat）の関係を満たすことである。すなわち、飽和領域では出力電力が一定であること、である。
［条件３］
さらに、条件３は、図４を参照して、Ｇ（Ｖ1，ｕ）≧Ｇ（Ｖ2，ｕ）の関係を満たすＶ1≧Ｖ2が少なくとも１組存在することである。すなわち、ドレイン電圧を異なる値に設定することにより出力電力の特性を異なるものにできること、である。
【００３０】
［条件４］
条件４は、エンベロープ・トラッキング方式で動作する増幅回路であること、である。この場合、時間ｔを用いて、増幅回路１における入力信号をｘ［ｔ］とすると、増幅器１００への入力信号はｕ（ｘ［ｔ］）と表される。また、ドレイン電圧はＶ（ｘ［ｔ］）と表される。ここで、簡略化のため、ｕ［ｔ］＝ｘ［ｔ］のとき、Ｖ［ｔ］＝Ｖ（ｕ［ｔ］）で考えると、増幅器１００の入力電力及びドレイン電圧はそれぞれ、ｕ［ｔ］及びＶ（ｕ［ｔ］）と表すことができる。
【００３１】
一方、電力−電圧変換部１０２における電力−電圧変換は、以下の条件５，６に示す変換関数の条件に従って行われている。図５は、条件５に関する入力電力ｕと出力電力Ｐとの関係を示すグラフである。
［条件５］
変換関数Ｖの変換特性は、増幅器１００の特性において図５に示す飽和動作点が存在するような、ｕの関数としてのＶである、ということである。すなわち、増幅器１００についての条件２を満たすような変換関数Ｖを用いるという意味である。
［条件６］
変換関数は、単調性が必要であり、ｕ1＞ｕ2に対してＶ（ｕ1）≧Ｖ（ｕ2）となる変換関数Ｖを用いることである。
【００３２】
図６は、複合条件に関する入力電力ｕと出力電力Ｐとの関係を示すグラフである。図６を参照して、上記の条件１，３，６を合わせると、ｕ1＞ｕ2を満たす全てのｕに対して、Ｇ（Ｖ（ｕ1），ｕ1）＞Ｇ（Ｖ（ｕ2），ｕ2）となる関係が、単調性に関する条件となる。
【００３３】
次に、入力信号ｕ（ｔ）となるテスト信号は、デジタル処理のサンプリング周期ＴSごとに[ｘ0，ｘ1，・・・，ｘn-1]を出力する周期ｎ・Ｔｓの周期信号である。ここで、ｕ［ｔ］とＶ（ｕ［ｔ］）との相互のタイミングのずれをΔｔ（０≦Δｔ＜ｎ・ＴS）としたときの、時刻０からｎ・ＴSまでの、出力電力の総和Ｐsum（Δｔ）を考える。
【００３４】
テスト信号の１周期に相当する増幅器１００の出力電力の総和Ｐsum（Δｔ）は、以下の式（１）、（２）で表される。
【００３５】
【数１】
2011125261.tif 000003
【００３６】
なお、上記のＮ1，Ｎ2，Ｎ3はそれぞれ、以下の集合である。
Ｎ1：ｕ［ｎ・ＴS＋Δｔ］＝ｕ［ｎ・ＴS］を満たすｎの集合
Ｎ2：ｕ［ｎ・ＴS＋Δｔ］＜ｕ［ｎ・ＴS］を満たすｎの集合
Ｎ3：ｕ［ｎ・ＴS＋Δｔ］＞ｕ［ｎ・ＴS］を満たすｎの集合
【００３７】
上記のＰeven（Δｔ）については以下のように表現できる。なお、Δｔ＝０で増幅器１００が出力する電力が最大になることを、背理法を用いて証明すべく、以下の説明では、Δｔが０ではない場合の電力を計算する。
【００３８】
【数２】
2011125261.tif 000004
【００３９】
また、上記のＰLower（Δｔ）については条件２より、以下のように表現できる。
【００４０】
【数３】
2011125261.tif 000005
【００４１】
さらに、上記のＰHigher（Δｔ）については、条件１より以下のように表現できる。
【００４２】
【数４】
2011125261.tif 000006
【００４３】
上記のＰeven（Δｔ）、ＰLower（Δｔ）、ＰHigher（Δｔ）を用いて、Ｐsum（Δｔ）は、以下のように表される。
【００４４】
【数５】
2011125261.tif 000007
【００４５】
以上により、Δｔが０でなければＰsum（Δｔ）は常にＰsum（０）未満であり、Ｐsum（０）となるときはΔｔ＝０のとき、すなわち、入力信号ｕとドレイン電圧Ｖとが互いに同期し、両者のタイミングが合っていることがわかる。
【００４６】
《タイミング調整の実施例》
次に、図１の増幅回路１におけるタイミング調整の実施例について説明する。図７は、タイミング調整の処理の一例を示すフローチャートである。このタイミング調整は、増幅回路１の初期設定時、すなわち通常運用の前に行われる。処理の主体となるのは、主として図１における調整値決定部１０９及びテスト信号出力部１０８である。
【００４７】
図７において、まず、調整値決定部１０９は、タイミング調整部１０６及び１０３に対してそれぞれ、調整値ｄ１及びｄ２の値をリセットする（ステップＳ１）。これにより、例えば、調整値ｄ１，ｄ２は共に０に設定される。また、このとき、調整値決定部１０９は、歪補償部１０５が動作しないように、その機能を休止させておく。休止状態の歪補償部１０５は、入力をそのまま出力する。次に、調整値決定部１０９はテスト信号出力部１０８からテスト信号の１周期分を[ｘ0，ｘ1，・・・，ｘn-1]としてこれをｋ周期、送出させる（ステップＳ２）。ここで、ｋは任意の自然数である。
【００４８】
テスト信号はタイミング調整部１０６により調整値ｄ１＝０の調整を経てアナログ値に変換され、増幅器１００にゲート信号として入力される。一方、テスト信号のエンベロープ信号はタイミング調整部１０３により調整値ｄ２＝０の調整を経て、電圧信号に変換され、電圧制御部１０４から増幅器１００にドレイン電圧として付与される。増幅器１００の出力電力は方向性結合器１１１で検出され、Ａ／Ｄコンバータ１１２でデジタル値に変換され、調整値決定部１０９に入力される。
【００４９】
調整値決定部１０９は、ｍ周期の出力電力（生の波形）を記憶部１１０に記憶すると、その出力電力の総和（Ｐsum）を演算し、ｍ周期の出力電力とは別に、調整値決定部１０９内に記憶する（ステップＳ３）。ここで、ｍは、ｍ≦ｋを満たす任意の自然数である。なお、ｍ周期分の出力電力を記憶可能な記憶部１１０は、ｋ周期の信号に対してどこから取得を開始しても、ちょうどｍ周期分の出力電力を取得することができる。すなわち、ｍ周期分を監視しながら（数えながら）取得する必要が無いという利点がある。
【００５０】
次に、調整値決定部１０９は、調整値ｄ１について０からαまで実行したか否かを判断する（ステップＳ４）。ここでは「Ｎｏ」であり、調整値決定部１０９は次の調整値ｄ１＝１を選択する（ステップＳ５）。そして再び、調整値決定部１０９はテスト信号出力部１０８からテスト信号をｋ周期送出させ（ステップＳ２）、ｍ周期の出力電力を記憶（上書き）すると、同様に、その出力電力の総和（Ｐsum）を演算し、記憶する（ステップＳ３）。
なお、時間的には、ステップＳ２の実行によりテスト信号が送出されてから十分な時間（信号がＤ／Ａコンバータ１０７、増幅器１０７、Ａ／Ｄコンバータ１１２を経て記憶部１１０に到達するまでの時間）が経過した後、ステップＳ３が実行され、その後、ステップＳ４→Ｓ５、又は、ステップＳ４→Ｓ６が実行される。
【００５１】
このような処理を繰り返して、調整値ｄ１＝αまで実行すると、調整値決定部１０９は、α個の総和Ｐsumのデータから、総和Ｐsumが最大電力となる調整値ｄ１を探索し（ステップＳ６）、ｄ１をその値に設定する（ステップＳ７）。
なお、各ｍ周期分の出力電力の演算は、総和ではなく平均を求めるものであってもよい。
【００５２】
なお、前述のように、テスト信号は１周期内に、同じ繰り返しにならない信号のみを含んでおり、同じ波形が繰り返されることもない。従って、最大電力となる調整値ｄ１の候補が複数現れることが無く、最大電力となる調整値ｄ１の探索が容易である（これは、後述の調整値ｄ２についても同様である。）。すなわち、１周期内で同じ波形が時間差Δτで繰り返すと、例えば、調整値０のときと、調整値Δτのときとで、互いに出力電力が同じになり、最大電力となる調整値の候補が複数現れる可能性がある。また、同じ繰り返しにならない信号のみを含むことに加えて、テスト信号の１周期内に、ピークが１箇所で出現することが好ましい。この場合には、タイミングのずれに対して出力信号の変化が顕著に現れるため、さらに精度良く調整を行うことができる。
【００５３】
次に、調整値決定部１１０は、ｄ１を上記の値に固定して、今度はｄ２についての探索を行うべく、テスト信号出力部１０８からテスト信号の１周期分を[ｘ0，ｘ1，・・・，ｘn-1]としてこれをｋ周期、送出させる（ステップＳ８）。また、調整値決定部１０９は、ｍ周期分の出力電力（生の波形）を記憶部１１０に記憶すると、その出力電力の総和（Ｐsum）を演算し、ｍ周期の出力電力とは別に、調整値決定部１０９内に記憶する（ステップＳ９）。
【００５４】
続いて、調整値決定部１０９は、調整値ｄ２について０からβまで実行したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ここでは「Ｎｏ」であり、調整値決定部１０９は次の調整値ｄ２＝１を選択する（ステップＳ１１）。そして再び、調整値決定部１０９はテスト信号出力部１０８からテスト信号をｋ周期送出させ（ステップＳ８）、ｍ周期の出力電力を記憶（上書き）すると、同様に、その出力電力の総和（Ｐsum）を演算し、記憶する（ステップＳ９）。
なお、時間的には、ステップＳ８の実行によりテスト信号が送出されてから十分な時間（信号がＤ／Ａコンバータ１０７、増幅器１０７、Ａ／Ｄコンバータ１１２を経て記憶部１１０に到達するまでの時間）が経過した後、ステップＳ９が実行され、その後、ステップＳ１０→Ｓ１１、又は、ステップＳ１０→Ｓ１２が実行される。
【００５５】
このような処理を繰り返して、調整値ｄ２＝βまで実行すると、調整値決定部１０９は、β個の総和Ｐsumのデータから、総和Ｐsumが最大電力となる調整値ｄ２を探索し（ステップＳ１２）、ｄ２をその値に設定する（ステップＳ１３）。
なお、各ｍ周期分の出力電力の演算は、総和ではなく平均を求めるものであってもよい。
【００５６】
上記フローチャートの処理において、２つの調整値ｄ１，ｄ２によって相対的に得られる調整値の数すなわち、組み合わせ数は、α×βであり、これは、ｍ周期単位のテスト信号が送出される回数でもある。
【００５７】
以上のようなタイミング調整によって、テスト信号ｍ周期分に対して増幅器１００の出力電力の総和（又は平均）が最大になる調整値ｄ１，ｄ２が探索され、それぞれ、タイミング調整部１０６，１０３に設定される。このように、本実施形態の増幅回路１では、増幅器１００に到達する入力信号と電源電圧との相互の時間差すなわちタイミングのずれを測定しようとするのではなく、タイミングのずれと増幅器１００のｍ周期分の出力電力との関係に着目して、当該出力電力の総和（又は平均）が最大になる調整値を探索し、その調整値をタイミング調整部１Ｂに設定するようにした。これにより、タイミングのずれは解消される。
【００５８】
従って、エンベロープ・トラッキング方式で使用される増幅器１００に対して付与される入力信号と電源電圧との同期を容易に実現することができる。また、所定のテスト信号を繰り返し送出することで、各ｍ周期分の出力電力の総和（又は平均）を正確に比較することができる。
さらに、上記の増幅回路１を使用した無線通信装置（ＳＴ，Ｔ１〜Ｔ３／図８）は、増幅回路１においてエンベロープ・トラッキング方式で使用される増幅器１００に対して付与される入力信号と電源電圧との同期を容易に実現することができるので、無線通信装置としての電力効率を高めることができる。
【００５９】
上記タイミング調整が完了すると、増幅回路１は通常の運用を開始することができる。通常運用開始後は、エンベロープ・トラッキングと共に、歪補償部１０５によるＤＰＤ処理が行われる。こうして、当該増幅回路１は、（ａ）歪補償部１０５を動作させる前に、まずタイミング調整を行って調整値の初期値を適切に設定し、（ｂ）通常運用時には歪補償部１０５のＤＰＤ処理によって増幅器１００の入出力特性における歪を除去することができる。（ａ）の処理無く（ｂ）の処理を実行しようとすると、適切な歪補償の特性を見つけることに長い時間を要するが、（ａ）の処理を先に行うことによりタイミング調整の初期値が適切に設定されているので、（ｂ）の処理では歪補償を迅速に行うことができる。
【００６０】
《その他》
なお、上記のタイミング調整は、通常運用前の初期設定時に行うものとしたが、通常運用の開始後も、随時、通常運用を休止させて、タイミング調整を行うことは可能である。
また、上記タイミング調整の実施例では、調整値ｄ１，ｄ２を０から最大値まで昇順に選択していくものとして説明したが、これは一例であり、降順でもよいし、さらには、特定の値から順次増加又は減少するように選択することも可能である。
【００６１】
なお、タイミング調整部１０３及び１０６を設ける場所は、図１に示す位置に限定されない。例えば、タイミング調整部１０３は、電力−電圧変換部１０２と電圧制御部１０４との間に設けてもよいし、タイミング調整部１０６は、歪補償部１０５とＤ／Ａコンバータ１０７との間に設けてもよい。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の増幅回路又はこれを用いた無線通信装置によれば、エンベロープ・トラッキング方式で使用される増幅器に対して付与される入力信号と電源電圧との同期を容易に実現することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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